阿魏酸是一种药用酚酸，广泛存在于当归、川芎、升麻、小麦、羌活等中药中。据报道，阿魏酸有抗氧化、抗血栓、抗菌、降血脂、降低心肌缺血和耗氧量等药理活性，具有广泛的药用价值。一般情况下，从中药中提取分离阿魏酸常采用碱水解法，再通过离子交换树脂、蒸发浓缩等步骤进一步提纯。传统的下游纯化工艺存在流程长，效率低，酸碱的大量消耗，纯度低等缺点。因此，亟需一种绿色、高效的技术来代替传统的工艺模式。

近日，制药膜分离组针对中药活性成分-阿魏酸的下游纯化工艺的开发取得新进展。通过双极膜电渗析技术（图1）,在不同醇-水体系下实现了阿魏酸的高效制备，克服了电膜过程在难溶性有机酸生产领域中的技术壁垒，为中药活性成分难溶性有机酸的制备提供了新思路。课题组首先根据溶解度确定了醇水比例为1:1，之后比较了EtOH/H₂O、n-PrOH/H₂O和i-PrOH/H₂O混合溶剂在BMED过程中的工艺性能。研究结果发现，有机溶剂性质的差异引起了过程分离性能的不同，例如，混合溶剂介电常数越小，体系中越易形成离子对，这一性质影响了实验过程中的膜堆电压和有机酸的解离常数，进而影响了工艺的能耗和产酸浓度，在本文有详细的介绍。其次，还探究了高电流密度下的膜污染机制，以及饱和进料浓度下（0.5 mol/L）工艺性能的差异。最后，在优化的工艺参数下，阿魏酸纯度达到99.5%，电流效率为99.4%，能耗为0.30 kWh/kg，总工艺成本较低，为0.49＄/kg。同时，获得了高价值的NaOH副产品，可回用于上游工艺。因此，BMED工艺对制备阿魏酸具有良好的经济竞争力。

研究成果以“Bipolar membrane electrodialysis for efficient production of ferulic acid in alcohol/water mixed solvent”为题发表于国际分离纯化顶刊《Separation and Purification Technology》（中科院1区Top，IF=8.6）。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.126876.